基于可達性分析的虞城縣濱水公園布局規(guī)劃研究

張瀚一，陳 萍

（華北水利水電大學建筑學院，河南 鄭州 450046）

0 引言

城市濱水公園是一種特殊的濱水空間，也是城市重要的開放性公共綠地，對于城市的發(fā)展和更新有著重要意義。隨著城市的發(fā)展、居民生活的改善，人們越來越關注自身親水性的需求，而濱水公園作為城市陸地與水體的緩沖地，自然承載起人們對于水的期望，其可達性便顯得尤其重要。

GIS等空間評價以及地理信息處理工具的出現(xiàn)為濱水空間可達性的分析提供了可能性。通過GIS的網(wǎng)絡分析工具模擬不同的出行方式，計算出濱水空間的服務區(qū)，將量化的性質可視化，成為研究濱水空間可達性的前提。本文概述虞城縣濱水空間現(xiàn)狀以及未來布局規(guī)劃的可達性，分析小城鎮(zhèn)濱水空間可達性研究的關鍵問題，探討城市發(fā)展對濱水空間可達性的影響。

1 相關概念及研究方法

1.1 相關概念

1.1.1 城市濱水公園

城市濱水公園是指瀕臨較大型水域而建的城市公共休閑綠地，由水域、陸域及水陸交界區(qū)域共同構成，是具備城市濱水空間鮮明特征，且區(qū)別于其他類型城市公園的一種公園類型。

一般來說，城市濱水公園是濱水空間和公共綠地相結合的產(chǎn)物，為城市居民提供休憩、娛樂、休閑和交流的場所。濱水空間也是濱水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，本身包含了生態(tài)、文化和美學等多種特征，而且隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展，處于動態(tài)的變化中。

1.1.2 可達性

可達性是用來描述使用特定的運輸系統(tǒng)從給定位置到達事件位置便利性的概念。1959年，Hansen W G在探索土地利用與公路交通之間的經(jīng)驗關系時，可達性的概念首次被提出?？蛇_性是一個內涵豐富的概念，它可以是到達目的地的成本，包括距離成本、經(jīng)濟成本、旅行成本等，或是給定位置和事件位置相互作用的潛力。

1.2 研究方法

目前對可達性的研究很多，其已被廣泛應用于城市服務設施分布的合理性與服務公平性研究，并在城市公園中有了初步應用。目前可達性研究的主要方法有緩沖區(qū)法、最小鄰近距離法、引力模型法、加權距離法等。

本文使用的網(wǎng)絡分析法是一種基于一定阻力值下可達范圍的方法。網(wǎng)絡分析法中主要有4個基本元素：①中心，即濱水公園入口，因此一個公園可以有多個中心；②連接，即實際的道路交通網(wǎng)絡，是建立可達性的根本；③節(jié)點，即道路的交匯點，這些節(jié)點可能會有紅綠燈成為通行的阻力；④阻力，即道路的通行速度，不同的出行方式會有不同的通行速度，也就形成了不同的阻力。

基于以上4種基本元素，通過GIS軟件構建出城市基礎設施的地理網(wǎng)絡，運用圖形論和運籌學來完成資源的優(yōu)化配置和最短路徑的搜索。由于考慮了不同阻力的影響，該方法可以更精確地反映基礎設施的可達性。

2 虞城縣濱水公園步行可達性研究

2.1 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源

虞城縣位于河南省東部，黃河故道南側，豫、魯、皖三省交界處，隸屬于商丘市?？h域總面積為1432km2。研究范圍為虞城縣中心城區(qū)，西部以虞城縣行政邊界為界，北部以規(guī)劃省道S207為界，東部以規(guī)劃省道S208為界，南部以規(guī)劃遠期國道G343為界。

本文使用的分析方法是網(wǎng)絡分析法，該方法對數(shù)據(jù)精度要求較高，需要的數(shù)據(jù)主要為遙感數(shù)據(jù)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)與水文數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)用于確定濱水公園的入口位置，即網(wǎng)絡分析法中的中心，當公園存在明確入口時，將中心設置在入口處；當公園為開放式?jīng)]有明確入口時，則將公園與道路交點設置為入口。路網(wǎng)數(shù)據(jù)用于構建道路交通網(wǎng)絡，由于需要計算機動車可達范圍，因此該數(shù)據(jù)包括了虞城縣各主、次、支路。水文數(shù)據(jù)為虞城縣2020年數(shù)據(jù)，用來輔助確定濱水公園位置。

2.2 可達性分析

根據(jù)目前采集到的數(shù)據(jù)，在ArcGIS軟件上使用Network Analyst工具進行分析，首先根據(jù)路網(wǎng)數(shù)據(jù)創(chuàng)建道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集，并確定以虞城縣現(xiàn)有的濱水公園位置作為設施點（中心點），分別為木蘭文化公園（西北部）、兩河口公園（中部）和人民公園（南部）。然后根據(jù)出行方式的不同，設置不同的阻斷值來求解，得到目前虞城縣濱水公園的可達性服務范圍。

1）步行可達性分析 根據(jù)步行方式的特點，主要考慮步行方式的速度、路口等待時間以及不同時間的服務范圍。通常成年人步行速度為1m/s，由于虞城縣是一個小城鎮(zhèn)，因此選取5，10，15，30min4個時間阻斷值。同時，行人在過路口紅綠燈時，需要考慮到紅綠燈的等待時間，因此要在每個路口設置障礙點，障礙點的時間選取為紅綠燈平均等待時間20s。然后通過ArcGIS軟件的Network Analyst工具，求解得出不同時間段步行出行方式下虞城縣濱水空間的服務范圍（見圖1）。

圖1 現(xiàn)狀步行出行方式服務范圍示意

由圖1可以看到，目前虞城縣濱水空間的服務范圍主要集中在中心區(qū)域以及南方人民公園附近，這是由于目前虞城縣較為發(fā)達的水系主要是響河與周商永運河，這兩條河流形成了虞城縣“Y”形水系的特點，而濱水公園也就主要分布在干流附近，導致濱水公園對于東北方的居民區(qū)服務覆蓋能力較弱。

2）機動車可達性分析 機動車的阻斷值是通過實地調研中多次駕駛機動車在虞城縣駕駛得到的平均速度，這種計算方式涵蓋了紅綠燈等待時間、路段限速、斑馬線禮讓行人等影響機動車行駛速度的各種因素，最終得到的虞城縣中心城區(qū)內機動車行駛平均速度為29.8km/h。由于虞城縣城市面積較小，超過15min的服務區(qū)范圍沒有意義，因此，根據(jù)此平均速度分別選取5，10，15min3個時間阻斷值，求解得出不同時間段機動車出行方式下虞城縣濱水空間的服務范圍（見圖2）。

圖2 現(xiàn)狀機動車出行方式服務范圍示意

從圖2可以看出，在機動車出行方式下，5min的濱水公園服務范圍即可覆蓋主要中心城區(qū)，10min的服務范圍已幾乎覆蓋研究區(qū)域內所有道路。因此，對于一個縣城來說，使用機動車出行方式，其濱水空間可達性較強，與步行方式相比優(yōu)勢較大，這也應該是居民出行的首要選擇方式。

3）小結 根據(jù)對虞城縣濱水空間可達性分析可以得到，步行出行方式下，整體服務范圍較小，5min所能覆蓋的服務面積僅為0.37km2，10min的服務面積為1.54km2，15min 的服務面積為 3.6km2，30min 的服務面積為12.5km2。分析其原因，主要是虞城縣濱水公園集中在城市中部，服務區(qū)域有較多重疊，同時路口較多導致行人等待紅綠燈，影響步行速度。而機動車出行方式下，整體可達性較好，原因是機動車速度遠高于步行速度，同時虞城縣作為一個縣城，車輛較少，不容易出現(xiàn)堵車情況，其5min的服務面積便達到了18.69km2，10min和15min的服務面積相差無幾，分別為29.88km2和33.17km2。因此，步行方式的可達性是目前需要加強的。

2.3 虞城縣濱水公園布局規(guī)劃分析

根據(jù)實地調研以及查閱虞城縣總體規(guī)劃，目前在虞城縣的規(guī)劃布局中有兩個濱水公園，一個是城市北部的虞城縣森林公園（在建），另一個是虞城縣南城郊的雙創(chuàng)湖公園（規(guī)劃），由于機動車服務范圍基本滿足覆蓋城區(qū)，因此對于布局規(guī)劃的濱水空間可達性分析只關注步行出行方式（見圖3）。

圖3 布局規(guī)劃步行出行方式服務范圍示意

從圖3可以看出，將在建的虞城縣森林公園和規(guī)劃中的雙創(chuàng)湖公園添加到網(wǎng)絡分析中心點后，4個不同的阻斷值的服務面積均有不同程度的增加，其中30min下的服務面積增加超過一半。這可以說明，中心點的增加可以極大地提升濱水公園的可達性。同時也可以注意到，對于城市郊區(qū)的濱水公園，其周邊的服務范圍呈帶狀，這是因為城市邊緣地區(qū)的道路基礎建設落后于城市中心區(qū)域，導致了服務區(qū)無法由線形成面，影響了郊區(qū)濱水公園的可達性，也縮減了其本應比圖中相比更大的服務面積。

因此對于虞城縣來講，其濱水公園的數(shù)量和地理位置對其可達性已經(jīng)有了較好的保證，但是由于基礎建設還未很好地覆蓋到城市邊緣區(qū)域，導致濱水公園的服務作用還不能發(fā)揮到最大。但隨著城市的發(fā)展和擴張，未來虞城縣良好的生態(tài)本底和豐富的濱水空間資源必將為城市的發(fā)展打下良好的生態(tài)基礎。

3 結語

本文通過使用ArcGIS軟件的網(wǎng)絡分析功能，在考慮了阻斷值、十字路口通過成本的情況下，以步行和機動車兩種出行方式，對虞城縣木蘭文化公園、兩河口公園和人民公園現(xiàn)狀濱水公園可達性以及未來布局規(guī)劃中的虞城縣森林公園和雙創(chuàng)湖公園可達性進行了比較分析，結果表明：虞城縣濱水空間資源豐富，濱水公園數(shù)量可以滿足基本需求。在機動車出行方式下，現(xiàn)狀的濱水公園的可達性已經(jīng)可以覆蓋到絕大部分城區(qū)，中心城區(qū)的居民甚至可以在5min內通過乘坐機動車到達城市的所有濱水公園。而在步行出行方式下，現(xiàn)狀的濱水公園可達性只能覆蓋到中心城區(qū)。但當未來布局規(guī)劃中的濱水公園開放后，可以極大地增加服務面積，且隨著城市的發(fā)展、基礎建設的完善，其可達性還會進一步提升。